Tóm tắt luận án Tiến sĩ Sinh thái học: Diễn thế nguyên sinh rừng ngập mặn ở cồn Ông Trang thuộc khu dự trữ sinh quyển mũi Cà Mau

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là xác định được ranh giới và diện tích các khu vực của Cồn Ông Trang có thời gian hình thành khác nhau; phân tích được quá trình diễn thế nguyên sinh của rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang cũng như xây dựng được sơ đồ diễn thế nguyên sinh của khu vực.... Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt luận án Tiến sĩ Sinh thái học: Diễn thế nguyên sinh rừng ngập mặn ở cồn Ông Trang thuộc khu dự trữ sinh quyển mũi Cà Mau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- LƯ NGỌC TRÂM ANH DIỄN THẾ NGUYÊN SINH RỪNG NGẬP MẶN Ở CỒN ÔNG TRANG THUỘC KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN MŨI CÀ MAU Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 9.42.01.20 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ NGÀNH SINH THÁI HỌC TP. Hồ Chí Minh – Năm 2020
Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Viên Ngọc Nam Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TS. Nguyễn Thị Phương Thảo Phản biện 1: ……………………………. Phản biện 2: ……………………………. Phản biện 3: ……………………………. Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam vào hồi … giờ …’, ngày … tháng … năm 201…. Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ - Thư viện Quốc gia Việt Nam
-1- PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Rừng ngập mặn có chức năng sinh thái, kinh tế và môi trường vô cùng quan trọng trong thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu; trong việc bảo vệ đê biển, bảo vệ đất bồi, chống xói lở, hạn chế xâm nhập mặn, điều hòa tiểu khí hậu ở địa phương, bảo tồn đa dạng sinh học. Hệ sinh thái này cũng có vai trò quan trọng trong phát triển du lịch sinh thái, giáo dục môi trường [2], [3]. Việt Nam có đường bờ biển kéo dài từ Bắc vào Nam với thảm thực vật rừng ngập mặn đa dạng, phong phú. Cà Mau là tỉnh có hệ sinh thái rừng ngập mặn điển hình của Việt Nam và khu vực. Trần Thị Vân và cộng sự (2015) đã xác định sự suy giảm diện tích rừng ngập mặn ở Cà Mau từ 71.345 ha (1953) xuống còn 33.083 ha (1992), sau đó diện tích rừng ngập mặn lại gia tăng, ước tính đến năm 2011 là 46.712 ha. Nguyên nhân suy giảm diện tích là do chất độc hóa học Mỹ rải xuống trong chiến tranh, tiếp đó là vấn đề chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản [27]. Hệ sinh thái rừng ngập mặn Mũi Cà Mau chủ yếu được hình thành từ phù sa sông [18]. Khu vực Cồn Ông Trang (thuộc Vườn Quốc gia Mũi Cà Mau) là vùng bồi tụ tự nhiên [28] bao gồm 3 cồn (Cồn Ngoài, Cồn Trong và Cồn Mới) được hình thành ở sông Cửa Lớn, cửa Ông Trang. Đây là khu vực được hình thành theo diễn thế nguyên sinh, không có sự tác động của con người; là khu vực thuận lợi cho những nghiên cứu liên quan đến tác động của các điều kiện tự nhiên đến hệ sinh thái ngập mặn. Do đó, nghiên cứu về diễn thế của rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang sẽ bổ sung dữ liệu khoa học cho nghiên cứu rừng ngập mặn và là cơ sở khoa học cho quy hoạch, trồng và sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên thực vật ngập mặn. Đồng thời còn có ý nghĩa quan trọng cho công tác bảo tồn và phát triển
-2- hệ sinh thái ngập mặn ở Cồn Ông Trang, khu vực được bảo vệ nghiêm ngặt của Vườn Quốc Gia Mũi Cà Mau. 2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án Xác định được ranh giới và diện tích các khu vực của Cồn Ông Trang có thời gian hình thành khác nhau. Phân tích được quá trình diễn thế nguyên sinh của rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang cũng như xây dựng được sơ đồ diễn thế nguyên sinh của khu vực. Xác định được sự phân bố của các loài thực vật ngập mặn, cấu trúc, đa dạng sinh học và trữ lượng carbon của rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang, đồng thời phân tích được ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái cơ bản đến cấu trúc, đa dạng và phân bố thực vật ngập mặn theo không gian và thời gian. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang. Phạm vi nghiên cứu: các loài thực vật ngập mặn; các chỉ tiêu về độ cao địa hình, thủy triều, đặc tính thổ nhưỡng; trữ lượng carbon ở Cồn Ông Trang 4. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án 4.1. Nghiên cứu biến động về diện tích rừng ngập mặn Cồn Ông Trang từ lúc hình thành đến nay. 4.2. Điều tra thành phần loài, sự phân bố, cấu trúc và đa dạng thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang dưới tác động của các nhân tố sinh thái. 4.3. Diễn thế nguyên sinh rừng ngập mặn Cồn Ông Trang.
-3- 5. Ý nghĩa của luận án Luận án góp phần phát triển cơ sở lí luận về diễn thế nguyên sinh và cung cấp dữ liệu quan trọng cho các công trình nghiên cứu liên quan về hệ sinh thái rừng ngập mặn. Luận án là cơ sở khoa học cho công tác quản lí, quy hoạch, lựa chọn loài cây trồng phù hợp trong các dự án trồng rừng. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Đa dạng loài thực vật ngập mặn và cấu trúc rừng ngập mặn Rừng ngập mặn là một hệ sinh thái trong đó các loài cây thích nghi với môi trường ven biển, cửa sông có vai trò chủ yếu. Thực vật ngập mặn được chia thành 2 nhóm: Nhóm các loài ngập mặn thực sự và nhóm tham gia rừng ngập mặn. Luận án đã tổng quan những nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến: 1) thành phần loài thực vật ngập mặn, 2) đa dạng sinh học trong rừng ngập mặn, 3) cấu trúc rừng ngập mặn. Đông Nam Á được xem là khu vực có thành phần loài thực vật ngập mặn đa dạng nhất với 44 loài ngập mặn thực sự. Trong khi đó, hệ thực vật ngập mặn ở Việt Nam có 35 loài cây ngập mặn thực sự và tập trung ở ven biển Nam Bộ. Chỉ số đa dạng cũng dao động ở các khu vực nghiên cứu. Các loài thuộc chi Mấm (Avicennia) và Đước (Rhizophora) thường có giá trị IVI cao nhất ở nhiều khu vực nghiên cứu. Quy luật phân bố số cây theo cấp đường kính và cấp chiều cao được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu như Calegario và cộng sự (2015), Seedo và cộng sự (2017), Nguyễn Thị Nguyệt và Hồ Đắc Hoàng (2014), Viên Ngọc Nam và cộng sự (2016) …
-4- 1.2. Phân bố của thực vật ngập mặn 1.2.1. Phân bố của rừng ngập mặn trên thế giới Rừng ngập mặn thường được tìm thấy dọc theo bờ biển nhiệt đới và cận nhiệt đới trong khoảng 25° Bắc đến 25° Nam (Kauffman và Donato, 2012) 1.2.2. Phân bố của rừng ngập mặn ở Việt Nam Phan Nguyên Hồng và cộng sự (1999) đã phân chia rừng ngập mặn nước ta thành 4 khu vực. Khu vực ven biển Nam Bộ có thành phần loài phong phú hơn các khu vực khác. 1.2.3. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến sự phân bố của thực vật ngập mặn Sự phân bố của thực vật ngập mặn phụ thuộc vào nhiều nhân tố sinh thái bao gồm lượng mưa, nhiệt độ, thủy triều, độ mặn và thổ nhưỡng, … Số lượng cá thể, số lượng loài và kích thước cây chịu ảnh hưởng khá lớn của nhiệt độ không khí và lượng mưa (Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản, 1993). Độ ngập triều là nhân tố chủ yếu nhất tác động đến sự phân bố của thực vật ngập mặn (Giesen và cộng sự, 2007). Rừng ngập mặn có thể tồn tại trên nhiều dạng trầm tích, bùn, rạn san hô, … những phát triển tốt nhất trên đất bùn. Độ mặn thích hợp cho cây ngập mặn phát triển là từ 5 – 30‰ (Lacerda và cộng sự, 2001). 1.2.4. Các kiểu phân bố của thực vật ngập mặn Thực vật ngập mặn thường có hai dạng phân bố chính là phân bố ngẫu nhiên và phân bố theo nhóm, tùy theo cấu trúc của quần xã rừng ngập mặn ở từng khu vực. 1.3. Khả năng tích tụ carbon của rừng ngập mặn Rừng ngập mặn là một trong những kiểu rừng giàu carbon nhất ở vùng nhiệt đới. Khả năng tích lũy carbon của rừng ngập mặn phụ thuộc và loài, mật độ, cấp tuổi, cấp chiều cao, địa hình. Nhìn chung,
-5- bể carbon trên mặt đất chiếm khoảng 40 – 54% tổng trữ lượng carbon và ở rễ là từ 30 – 57%. 1.4. Diễn thế rừng ngập mặn 1.4.1. Diễn thế sinh thái 1.4.1.1. Khái niệm: Quan điểm về diễn thế bắt đầu từ khái niệm của Clements (1916). Nhà khoa học này đã phát biểu rằng diễn thế của thực vật là một dãy biến đổi không xác định. 1.4.1.2. Nguyên nhân diễn thế: Diễn thế sinh thái là quá trình diễn ra do nhiều nguyên nhân, trong đó có các nhóm nguyên nhân chính: Sự thay đổi của điều kiện tự nhiên tác động lên các quần xã trong hệ sinh thái; Hoạt động sống của quần xã sinh vật; Sự tương tác giữa các loài trong quần xã… 1.4.1.3. Phân loại diễn thế: Quá trình diễn thế được phân loại thành diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh và diễn thế phân hủy. 1.4.2. Diễn thế rừng ngập mặn 1.4.2.1. Lý thuyết về diễn thế rừng ngập mặn Diễn thế rừng ngập mặn là một ví dụ đặc sắc về diễn thế nguyên sinh của thảm thực vật rừng ven biển nhiệt đới, vì hệ sinh thái này biến động nhanh chóng theo thời gian và không gian của chu trình vật chất. 1.4.2.2. Những nghiên cứu trên thế giới Chen và Twilley (1998) đã đưa ra mô hình tác động của nồng độ muối và chất dinh dưỡng trong đất đối với sự phân bố của 3 loài thực vật ngập mặn. Ball (1980) đã nghiên cứu quá trình diễn thế thứ sinh ở rừng ngập mặn Miền Nam Florida. 1.4.2.3. Những nghiên cứu ở Việt Nam Phan Nguyên Hồng và Hoàng Thị Sản (1993) đã xây dựng được sơ đồ diễn thế và xác định được các loài đặc trưng cho từng giai đoạn ở các khu vực khác nhau. Dựa trên điều kiện môi trường thổ nhưỡng,
-6- Phùng Trung Ngân và Châu Quang Hiển (1987) đã trình bày các kiểu diễn thế nguyên sinh rừng ngập mặn ở Mũi Chùa (Quảng Ninh), Cửa Đại, Cửa Hàm Luông (Bến Tre), Duyên Hải TP. Hồ Chí Minh và Cà Mau (Minh Hải). Theo Thái Văn Trừng (1998), quá trình diễn thế của rừng ngập mặn được phân chia thành 3 giai đoạn với thành phần loài khác nhau. Các nghiên cứu gần đây cũng cho thấy rõ về sự thay thế các quần xã theo sự thay đổi của các điều kiện môi trường, thổ nhưỡng ở Cà Mau. Tuy nhiên, quá trình diễn thế được các tác giả khảo sát dựa trên theo dõi hiện trạng phân bố, mà chưa phân tích được mối quan hệ với các yếu tố môi trường ở từng khu vực nghiên cứu. Do đó, cần có những nghiên cứu định lượng về thời gian, không gian của quá trình diễn thế trong sự tương tác với các điều kiện tự nhiên ở các khu vực rừng ngập mặn. 1.5. Những kết quả nghiên cứu về rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang Cồn Ông Trang là khu vực được hình thành theo tiến trình tự nhiên, chưa có sự tác động của con người. Do đó, trong thời gian gần đây, hệ sinh thái rừng ngập mặn trên các cồn ở cửa Ông Trang là khu vực được nhiều tác giả lựa chọn cho các nghiên cứu của mình. Đã có một số tác giả công bố công trình liên quan đến điều tra thành phần loài của Cồn Trong hoặc Cồn Ngoài (cửa Ông Trang, tỉnh Cà Mau), nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến thảm thực vật, tìm hiểu quy luật cấu trúc rừng ở khu vực này. Những nghiên cứu đó chỉ mới được thực hiện trong khoảng thời gian gần đây (từ 2007 đến 2014) và mang tính riêng lẻ, chỉ được thực hiện ở Cồn Trong hoặc Cồn Ngoài, chưa có một nghiên cứu tổng thể các cồn ở cửa Ông Trang, thuộc Khu dự trữ sinh quyển Mũi Cà Mau. Đồng thời, cũng chưa có công trình nghiên cứu về diễn thế nguyên sinh ở Cồn Ông Trang.
-7- CHƯƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Địa điểm nghiên cứu Địa điểm nghiên cứu là 3 cồn cát bao gồm Cồn Trong, Cồn Ngoài và Cồn Mới có thời gian hình thành khác nhau. Các cồn này nằm ở cửa Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau. Trong luận án này, các cồn được gọi chung là Cồn Ông Trang. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp luận: Phương pháp luận trong nghiên cứu của luận án dựa trên: Quan điểm Sinh thái phát sinh của Thái Văn Trừng (1998) và Phương pháp luận “Sử dụng không gian thay thế cho thời gian” của Walker và Moral (2003). 2.3.2. Diện tích khu vực theo từng giai đoạn hình thành của rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang: Cồn Ông Trang đã được phân chia thành các khu vực có thời gian hình thành khác nhau (Hình 2.4; Bảng 2.3). 2.3.3. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn: Ở mỗi ô tiêu chuẩn, đo đếm một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây bao gồm định danh, ghi nhận các đặc điểm hình thái, xác định số lượng cá thể của mỗi loài trong ô tiêu chuẩn, xác định đường kính ngang ngực và chiều cao của cây. Bảng 2.3. Số lượng ô tiêu chuẩn theo các khu vực ở Cồn Ông Trang Cồn Trong Cồn Ngoài Cồn Mới Giai đoạn Khu Số lượng Khu Số lượng Khu Số lượng tương ứng vực OTC vực OTC vực OTC Trước 1962 V_CT 4 1962-1979 IV_CT 12 1979-1992 III_CT 11 III_CN 20 1992-2004 II_CT 5 II_CN 5 2004-2016 I_CT 11 I_CN 6 I_CM 18 Tổng cộng 43 31 18 2.3.4. Phương pháp định danh loài: Theo phương pháp so sánh hình thái dựa trên các tài liệu chính, bao gồm Cây cỏ Việt Nam (Phạm Hoàng Hộ, 1999-2003); Rừng ngập mặn Việt Nam (Phan Nguyên
-8- Hồng và cộng sự, 1999); Mangroves of the Kien Giang biosphere reserve Vietnam (Norm Duke, 2012). 2.3.5. Phương pháp khảo sát các thông số môi trường, thu mẫu đất và phân tích đặc tính thổ nhưỡng a. Phân loại thể nền: theo Quyết định 5365/QĐ-BNN-TCLN b. Xác định chế độ thủy triều c. Thu mẫu đất: Lấy 2 mẫu đất tầng đất: 0-20 cm và 20-60 cm. d. Đo độ mặn và pH e. Phân tích mẫu đất: Những chỉ tiêu phân tích bao gồm: hàm lượng (%) nitrogen, phosphor, kali, hàm lượng (%) carbon và thành phần cơ giới ở cả hai tầng đất (tầng đất 0-20 cm và 20-60 cm). 2.3.6. Xử lí số liệu 2.3.6.1. Các công cụ sử dụng trong xử lí số liệu: Microsoft Excel 2016, Statgraphics Centurion XV.I., Biodiversity Pro 2.0, Primer 6.1.6 2.3.6.2. Các công thức tính a. Chỉ số giá trị quan trọng (IVI – Importance Value Index) IVI = (RN + RF + RBA)/3 b. Các chỉ số đa dạng sinh học bao gồm độ phong phú loài, chỉ số đồng đều, chỉ số đa dạng và chỉ số ưu thế Simpson được tính toán bằng phần mềm PRIMER 6.1.6. c. Sinh khối và trữ lượng rừng, trữ lượng carbon Sinh khối thực vật: AGB = 0,251 x ρ x Dbh2,46 (kg) BGB = 0,199 x ρ0,899 x Dbh2,22 (kg) Carbon trong sinh khối trên mặt đất: CAGB = 0,47 x AGB Carbon trong sinh khối dưới mặt đất:CBGB = 0,39 x BGB
-9- CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Sự hình thành các cồn ở Cửa Ông Trang theo thời gian Dựa trên kết quả phân tích, xử lí bản đồ và ảnh vệ tinh, đã xác định được diện tích Cồn Ông Trang tại thời điểm khảo sát (năm 2016) là 284,21 ha, trong đó Cồn Trong là 165,15 ha, Cồn Ngoài là 84,9 ha và Cồn Mới là 34,16 ha. Diện tích các cồn ở các năm khác nhau cũng được tính toán và kết quả thể hiện ở Bảng 3.1. Nhìn chung, xu hướng bồi tụ của các cồn chủ yếu là theo hướng Tây Bắc. Phân tích các giai đoạn khác nhau, diện tích các cồn nhìn chung tăng lên, tuy nhiên tốc độ tăng khác nhau do tình hình bồi tụ (hoặc sạt lở) diễn ra ở khu vực này. 3.2. Diễn thế nguyên sinh ở Cồn Trong 3.2.1. Đặc điểm thủy triều, thổ nhưỡng của Cồn Trong 3.2.1.1. Chế độ ngập triều ở Cồn Trong: 20% khu vực ngập triều thường xuyên, 40% ngập bởi triều thấp, 40% ngập bởi triều trung bình. 3.2.1.2. Đặc tính thổ nhưỡng ở Cồn Trong: đã phân loại đất theo thành phần cơ giới, xác định pH, độ mặn, %NPK của hai tầng đất. 3.2.2. Đa dạng loài thực vật và cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Trong 3.2.2.1. Thành phần loài thực vật ngập mặn ở Cồn Trong Kết quả điều tra đã xác định được 10 loài ngập mặn thực sự thuộc 4 họ ở rừng ngập mặn Cồn Trong. Một số loài được tìm thấy ở khu vực nghiên cứu mặc dù không nằm trong ô tiêu chuẩn bao gồm Ô rô tím (A. ilicifolius), Xu sung (X. moluccensis) và Đưng (R. mucronata). Một số cá thể Dà quánh (C. zippeliana) tái sinh cũng được tìm thấy trong các ô tiêu chuẩn. 3.2.2.2. Chỉ số giá trị quan trọng của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Trong: Hai loài ưu thế ở Cồn Trong là Đước đôi (R. apiculata)
-10- và Mấm trắng (A. alba); với IVI của Đước đôi là cao nhất (IVI = 54,98%), tiếp đến là Mấm trắng (IVI = 29,88%). 3.2.3. Phân bố của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Trong Kiểu phân bố theo đám là kiểu phân bố chủ yếu của cây ngập mặn ở Cồn Trong (Bảng 3.8). Ở mức tương đồng 40%, Mấm trắng (A. alba) và Đước đôi (R. apiculata) là phân bố cùng nhau. Ở mức tương đồng 20%, ba loài sẽ tạo thành một nhóm phân bố là Mấm trắng (A. alba), Đước đôi (R. apiculata), Vẹt tách (B. parviflora). 3.2.4. Ảnh hưởng của thủy triều và thổ nhưỡng đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Trong 3.2.4.1. Ảnh hưởng của thủy triều đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Trong: Phân tích MDS đã xác định sự phân bố của các loài ưu thế theo chế độ ngập triều (Hình 3.5). 3.2.4.2. Ảnh hưởng của thể nền đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Trong: Sự phân bố của Mấm trắng (A. alba) và Đước đôi (R. apiculata) theo thể nền ở Cồn Trong thể hiện ở Hình 3.6. 3.2.4.3. Ảnh hưởng của đặc tính thổ nhưỡng đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Trong Theo kết quả phân tích PCA ở Cồn Trong (Hình 3.7), quần xã thực vật ở Cồn Trong được chia thành 3 nhóm. Khi độ mặn càng tăng, còn pH và kali giảm thì Đước đôi (R. apiculata) xuất hiện càng nhiều. Sự có mặt của quần xã hỗn giao Đước đôi – Mấm trắng (R. apiculata – A. alba) chịu sự chi phối lớn của hàm lượng phosphor trong đất và pH tầng 1. 3.2.5. Diễn thế về thành phần loài thực vật ở Cồn Trong IVI của Mấm trắng (A. alba) ở các khu vực mới được hình thành (giai đoạn 2004 – 2016) cao hơn. Sau đó giảm dần ở các giai đoạn phát triển tiếp theo của rừng ngập mặn. Trong khi đó, IVI của Đước đôi (R.
-11- apiculata) tăng dần theo tuổi rừng, từ 27,23% (giai đoạn 2004 – 2016) đến 79,35% (giai đoạn 1962 – 1979). 3.2.6. Diễn thế về cấu trúc rừng ở Cồn Trong Mật độ cá thể thực vật ngập mặn ở Cồn Trong giảm dần từ khi hình thành rừng đến giai đoạn trưởng thành ổn định, nhưng tốc độ giảm có sự khác nhau trong các giai đoạn. Trong khi đó, đường kính và chiều cao tăng lên liên tục giữa các giai đoạn và có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các khu vực có tuổi rừng khác nhau. 3.2.7. Tích tụ carbon theo giai đoạn ở Cồn Trong 3.2.7.1. Sinh khối và trữ lượng carbon ở Cồn Trong Sinh khối trung bình tại thời điểm khảo sát là 423,43 ± 157,76 tấn/ha. Lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất trung bình là 140,60 ± 53,78 tấn/ha; trong sinh khối dưới mặt đất là 48,47 ± 16,92 tấn/ha. 3.2.7.2. Tích tụ carbon theo giai đoạn ở Cồn Trong Khả năng tích tụ carbon sẽ tăng theo tuổi rừng từ khu vực mới hình thành cho đến giai đoạn cây rừng 37 – 54 tuổi và sau đó giảm. Sự giảm lượng carbon tích tụ có nguyên nhân chủ yếu là do sự giảm mật độ cá thể trong quần xã. 3.2.8. Sơ đồ diễn thế nguyên sinh ở Cồn Trong Quá trình diễn thế nguyên sinh ở Cồn Trong có thể phân chia thành 3 giai đoạn (Hình 3.9). Giai đoạn 1 là giai đoạn đầu của quá trình diễn thế, diễn ra trong khoảng 12 năm đầu tiên với một số đặc điểm môi trường đặc trưng. Chế độ ngập triều chủ yếu ở pha này là ngập triều thường xuyên, thể nền bùn lỏng, pH trung tính (6,12 ± 0,75), độ mặn trung bình khoảng 31,68 ± 5,50‰. Mấm trắng (A. alba) là loài tiên phong phát tán đến và phát triển thuận lợi. Sau đó, Đước đôi (R. apiculata) phát triển, bắt
-12- đầu hỗn giao với Mấm trắng (A. alba). Tuy nhiên, Mấm trắng (A. alba) là loài ưu thế tuyệt đối ở giai đoạn này. Đến giai đoạn 2 (12 đến 54 năm tuổi), địa hình được nâng dần lên, cùng với những thay đổi về chế đô ngập triều và thể nền thích hợp cho Đước đôi (R. apiculata) phát triển. Do đó, Đước đôi (R. apiculata) tạo thành quần xã hỗn giao với Mấm trắng (A. alba) và dần chiếm ưu thế hoàn toàn ở cuối giai đoạn này. Giai đoạn 3 diễn ra trên khu vực có đặc trưng về môi trường như sau: chỉ ngập bởi triều trung bình và thể nền sét mềm. Trong pha này, Đước đôi (R. apiculata) và Vẹt tách (B. parviflora) tạo thành quần xã hỗn giao Đước đôi – Vẹt tách (R. apiculata – B. parviflora); ngoài ra cũng có nhiều cá thể Mấm đen (A. officinalis) xen vào. 3.3. Diễn thế nguyên sinh ở Cồn Ngoài 3.3.1. Đặc điểm thủy triều, thổ nhưỡng của Cồn Ngoài 3.3.1.1. Chế độ ngập triều ở Cồn Ngoài: số lượng ô tiêu chuẩn thuộc nhóm bị ngập triều thường xuyên chiếm tỉ lệ cao (45%). 3.3.1.2. Đặc tính thổ nhưỡng ở Cồn Ngoài: Cồn Ngoài có 4 dạng thể nền, không có thể nền sét cứng, 96% là đất sét. 3.3.2. Đa dạng loài thực vật và cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Ngoài 3.3.2.1. Thành phần loài thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài Kết quả khảo sát có 08 loài ngập mặn thực sự thuộc 3 họ ở khu vực nghiên cứu. Một số cá thể Dừa nước (N. fruticans) được tìm thấy ở Cồn Ngoài nhưng không nằm trong ô tiêu chuẩn. 3.3.2.2. Chỉ số giá trị quan trọng của các loài thực vật ở Cồn Ngoài Chỉ số IV của hai loài Đước đôi (R. apiculata) và Mấm trắng (A. alba) không chênh lệch nhiều, lần lượt là 48,14% và 40,19%; không có loài chiếm ưu thế tuyệt đối, lấn át hoàn toàn loài khác.
-13- 3.3.3. Phân bố của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài Thực vật ở Cồn Ngoài có hai kiểu phân bố là phân bố theo đám và phân bố ngẫu nhiên (Bảng 3.20). Độ cao địa hình ở Cồn Ngoài tương đối khác biệt giữa các tuyến, chế độ thủy triều cũng khác nhau. Do đó, có nhiều nhóm loài được hình thành tương ứng với điều kiện địa hình, thủy triều và thổ nhưỡng khác nhau (Hình 3.12). 3.3.4. Ảnh hưởng của thủy triều và thổ nhưỡng đến phân bố của của thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài 3.3.4.1. Ảnh hưởng của thủy triều đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài: Phân tích MDS cho thấy sự phân bố của Mấm trắng (A. alba), Đước đôi (R. apiculata) và Vẹt tách (B. parviflora) theo chế độ ngập triều. 3.3.4.2. Ảnh hưởng của thể nền đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài: Mấm trắng (A. alba) thường có mặt ở thể nền bùn lỏng, Đước đôi (R. apiculata) phân bố chủ yếu ở thể nền sét mềm, bùn chặt. 3.3.4.3. Ảnh hưởng của đặc tính thổ nhưỡng đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ngoài Quần xã cây ngập mặn ở Cồn Ngoài cũng được chia thành 3 nhóm. Quần xã hỗn giao Đước đôi – Mấm trắng (R. apiculata-A. alba) phát triển ở khu vực có pH đất cao. Số lượng cá thể của loài Mấm trắng (A. alba) thì tăng theo sự tăng lên của hàm lượng kali trong đất. 3.3.5. Diễn thế về thành phần loài thực vật ở Cồn Ngoài Thành phần loài có sự thay đổi giữa các giai đoạn hình thành rừng ngập mặn ở Cồn Ngoài. Trong khi Bần trắng (S. alba) chỉ có mặt ở giai đoạn đầu (giai đoạn 1992 – 2016) thì Mấm đen (A. officinalis) và Dà quánh (C. zippeliana) đến giai đoạn 1979 – 1992 mới thấy xuất hiện; Vẹt tách (B. parviflora) và Vẹt trụ (B. cylindrica) cũng chỉ xuất hiện bắt đầu từ giai đoạn 1992 – 2004. Mặc dù Mấm trắng (A. alba) và Đước đôi (R. apiculta) đều có mặt ở các giai đoạn phát triển của
-14- rừng ngập mặn ở Cồn Ngoài; nhưng chỉ số giá trị quan trọng (IVI) của hai này ở từng giai đoạn có sự tăng giảm khác nhau (Bảng 3.21). 3.3.6. Diễn thế về cấu trúc rừng ở Cồn Ngoài Mật độ cá thể ở Cồn Ngoài giữa các khu vực không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Giai đoạn 1979 – 1992, các cây cá thể có sự tăng trưởng mạnh mẽ về đường kính và chiều cao so với trước đó. 3.3.7. Tích tụ carbon theo giai đoạn ở Cồn Ngoài 3.3.7.1. Sinh khối và trữ lượng carbon ở Cồn Ngoài Lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất trung bình là 114,57 ± 44,23 tấn/ha, dưới mặt đất là 40,34 ± 14,50 tấn/ha. 3.3.7.2. Tích tụ carbon theo giai đoạn ở Cồn Ngoài Trữ lượng carbon trong sinh khối ở Cồn Ngoài tăng dần, tuy không có sự khác biệt ở hai giai đoạn đầu tiên, nhưng đến giai đoạn 3 trữ lượng carbon tăng rõ rệt (180,45 ± 52,64 tấn/ha). 3.3.8. Sơ đồ diễn thế nguyên sinh ở Cồn Ngoài Quá trình diễn thế nguyên sinh của rừng ngập mặn ở Cồn Ngoài: Giai đoạn 1 diễn ra từ khi hình thành đến khi rừng ngập mặn được 24 năm tuổi. Ở giai đoạn này, cồn bị ngập triều thường xuyên, thể nền chủ yếu là bùn lỏng, pH khá thấp, độ mặn cao trung bình từ 35,59 ± 3,83 ‰. Mấm trắng (A. alba) phát triển, chiếm ưu thế, cũng có những cá thể Bần trắng (S. alba) mọc rải rác xen với quần thể Mấm trắng (A. alba). Về cuối giai đoạn 1, các cá thể Đước đôi (R. apiculata) phát triển hỗn giao với Mấm trắng (A. alba) tạo quần xã Mấm – Đước. Giai đoạn 2 diễn ra ở khu vực rừng ngập mặn được 24 tuổi trở lên. Một số chỉ tiêu môi trường, thổ nhưỡng đã có sự thay đổi rõ ràng. Tương ứng với sự thay đổi của môi trường, Đước đôi (R. apiculata) cũng phát triển ưu thế hơn so với Mấm trắng (A. alba) tạo thành quần xã Đước – Mấm (R. apiculata – A. alba).
-15- 3.4. Diễn thế nguyên sinh ở Cồn Mới 3.4.1. Đặc điểm thủy triều, thổ nhưỡng của Cồn Mới Thể nền ở Cồn Mới khá chặt, không có dạng thể nền bùn lỏng; dạng sét mềm lại có tỉ lệ lớn ở Cồn Mới (50%). 3.4.2. Đa dạng loài và cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Mới 3.4.2.1. Thành phần loài thực vật ngập mặn ở Cồn Mới Kết quả khảo sát cho thấy có 06 loài ngập mặn thực sự thuộc 2 họ ở ở Cồn Mới. Ô rô tím (A. ilicifolius) được tìm thấy ở khu vực nghiên cứu mặc dù không nằm trong ô tiêu chuẩn. 3.4.2.2. Đa dạng loài ở Cồn Mới Mấm trắng (A. alba) ở Cồn Mới chiếm ưu thế tuyệt đối với IVI là 75,68%, các loài còn lại có chỉ số IV rất thấp. 3.4.2.3. Cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Mới Mật độ trung bình là 3.228 ± 696 cây/ha, đường kính trung bình của cây cá thể là 7,6 ± 4,1 cm, chiều cao trung bình là 7,4 ± 2,7 m. 3.4.3. Phân bố của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Mới Các cá thể của loài Mấm trắng (A. alba), Đước đôi (R. apiculata) và Vẹt trụ (B. cylindrica) luôn có xu hướng phân bố theo đám. Phân tích sự phân bố theo nhóm loài (mức tương đồng 40%) cho thấy Đước đôi (R. apiculata) và Vẹt trụ (B. cylindrica) phân bố cùng nhau, các loài còn lại không tạo thành nhóm loài cùng nhau. 3.4.4. Ảnh hưởng của thủy triều và thổ nhưỡng đến phân bố của của thực vật ngập mặn ở Cồn Mới 3.4.4.1. Ảnh hưởng của thủy triều đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Mới: Đã phân tích được sự phân bố của các loài ưu thế theo chế độ ngập triều (Hình 3.21).
-16- 3.4.4.2. Ảnh hưởng của thể nền đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Mới: Mấm trắng (A. alba) phân bố rộng ở các dạng thể nền, Đước đôi (R. apiculata) tập trung ở thể nền sét mềm và sét cứng (Hình 3.22). 3.4.4.3. Ảnh hưởng của đặc tính thổ nhưỡng đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Mới Kết quả phân tích PCA cho thấy: Mấm trắng (A. alba) phát triển ở những nơi có độ mặn cao và pH thấp. Ngược lại, các loài Vẹt tách (B. parviflora), Vẹt trụ (B. cylindrica) lại xuất hiện ở những nơi có độ mặn thấp và pH cao. 3.4.5. Trữ lượng carbon ở Cồn Mới Lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất trung bình là 60,33 ± 19,76 tấn/ha, chiếm tỉ lệ lớn 73%. Lượng carbon tích tụ trong đất trung bình là 90,19 ± 19,03 tấn/ha. 3.5. Diễn thế nguyên sinh ở Cồn Ông Trang Các cồn được hình thành ở Cửa Ông Trang bao gồm Cồn Trong, Cồn Ngoài và Cồn Mới, được gọi chung là Cồn Ông Trang. 3.5.1. Đặc điểm thủy triều, thổ nhưỡng của Cồn Ông Trang 3.5.1.1. Độ cao địa hình của Cồn Ông Trang Độ cao địa hình dao động trong khoảng 0,6 – 1,1 m. 3.5.1.2. Chế độ ngập triều của Cồn Ông Trang Khu vực ngập triều thường xuyên và ngập bởi triều thấp chiếm tỉ lệ lớn (lần lượt là 34% và 35%). 3.5.1.3. Đặc tính thổ nhưỡng của Cồn Ông Trang a. Phân loại thể nền ở Cồn Ông Trang Thể nền bùn chặt và sét mềm chiếm tỉ lệ lớn ở khu vực nghiên cứu. Tuy nhiên, có sự khác biệt ở các cồn. b. Thành phần cơ giới đất ở Cồn Ông Trang Hàm lượng sét ở Cồn Ông Trang là khá cao (39,6 – 59,3%).
-17- c. Các chỉ tiêu về tính chất thổ nhưỡng khác ở khu vực nghiên cứu Giá trị pH của nước trong đất đo được ở khu vực dao động ở mức trung bình. Độ mặn trung bình là 34,85 ± 6,42‰. Hàm lượng trung bình (%) của nitrogen, phosphor và kali ở các cồn nhìn chung cũng không có sự dao động giữa hai tầng đất. 3.5.2. Đa dạng loài thực vật và cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang 3.5.2.1. Thành phần loài thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang Rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang có 11 loài cây ngập mặn thực sự thuộc 5 họ. Trong đó, có 4 loài được tìm thấy ở khu vực nghiên cứu mặc dù không nằm trong ô tiêu chuẩn. Theo kết quả khảo sát, họ Đước (Rhizophoraceae) chiếm tỉ lệ lớn nhất (52,04%), tiếp theo là họ Ô rô (Acanthaceae) 46,82%. 3.5.2.2. Chỉ số giá trị quan trọng của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang Hai loài ưu thế nhất ở Cồn Ông Trang là Mấm trắng (A. alba) và Đước đôi (R. apiculata) với chỉ số giá trị quan trọng lần lượt là 44,07 và 42,73. 3.5.2.3. Các chỉ số đa dạng sinh học ở Cồn Ông Trang Chỉ số đa dạng Shannon-Wiener dao động từ 0,38 đến 0,6 cho thấy rừng ngập mặn ở khu vực nghiên cứu có độ đa dạng thấp. Chỉ số ưu thế Simpson trong nghiên cứu tương đối dao động từ 0,64 đến 0,78 chứng tỏ quần xã có nhiều loài ưu thế. 3.5.2.4. Cấu trúc rừng ngập mặn ở Cồn Ông Trang Mật độ cá thể trung bình ở Cồn Ông Trang là 2.746 ± 887 cây/ha. Tuy nhiên, mật độ cây rừng có sự khác nhau gữa các cồn.
-18- Phân bố N – Dbh có dạng lệch trái và giảm theo hướng tăng của cấp đường kính (Hình 3.30 a). Phân bố số lượng cá thể theo các cấp chiều cao khác nhau ở các cồn (Hình 3.30 b). 3.5.3. Phân bố của các loài thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang 3.5.3.1. Kiểu phân bố của các loài ở Cồn Ông Trang Các loài thực vật ở khu vực nghiên cứu có hai kiểu phân bố chính là phân bố ngẫu nhiên và phân bố theo đám. 3.5.3.2. Phân bố theo nhóm loài của thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang Phân tích hệ số tương đồng cho thấy nhóm có hệ số tương đồng cao nhất là Mấm trắng (A. alba) và Đước đôi (R. apiculata). Ở mức tương đồng 40%, khu vực Cồn Ông Trang chỉ có Đước đôi (R. apiculata) và Mấm trắng (A. alba) tạo thành một nhóm; Còn mức tương đồng 20%, quần xã thực vật ở Cồn Ông Trang được chia thành 3 nhóm, chỉ có Bần trắng (S. alba) là xuất hiện riêng lẻ. 3.5.4. Ảnh hưởng của thủy triều và thổ nhưỡng đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang 3.5.4.1. Ảnh hưởng của thủy triều đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang Sự phân bố của các loài theo chế độ triều như sau: Mấm trắng (A. alba) phân bố chủ yếu ở khu vực có chế độ ngập triều thường xuyên và ngập bởi triều thấp; Đước đôi (R. apiculata) có mặt ở khu vực ngập bởi triều thấp và trung bình; Vẹt tách (B. parviflora) xuất hiện chủ yếu ở khu vực có chế độ ngập bởi triều trung bình. 3.5.4.2. Ảnh hưởng của thể nền đến phân bố của thực vật ngập mặn ở Cồn Ông Trang Mấm trắng (A. alba) thích nghi tốt nhất trên thể nền bùn lỏng, bùn mềm và bùn chặt; Đước đôi (R. apiculata) chủ yếu phân bố trên